使用LAMBDA 1050 UV /可见/近红外光谱仪和URA附件来测量增强型镜面反射（ESR）薄膜

增强镜面反射镜(ESR)，如3M Vikuiti™是高反射，镜子般的光学增强薄膜，主要用于光回收液晶显示(LCD)应用，以实现高效率的亮度增强。ESR多层聚合物干涉镜是在20世纪60年代后期开发的(图1)。这些薄膜是超薄、柔性和非金属的，使用了多层聚合物技术。由于其薄膜设计，它们被广泛应用于手机、显示器和电视等设备和配置中。光线回收提高了显示器的亮度，同时，节省了大量的能源。

图1所示。轧制板的增强镜面反射器（ESR）聚合物膜。

ESR薄膜通常反射98%的光。这意味着更多的光线可以被回收和反射，以呈现更明亮的显示器，并且为LCD显示器供电所需的能量也大大减少。增加的亮度显示在一个更宽的视角。图2显示了一个标准的LCD显示图，显示了ESR薄膜应用的区域。几乎所有的液晶显示器都采用ESR薄膜。这些薄膜还可以用于控制和优化建筑照明、太阳能照明(如图3所示的管状采光设备(tdd))和汽车照明。

图2。简化的LCD面板示意图说明了ESR薄膜的典型使用情况。

图3。管状采光装置(tdd)的例子，它利用屋顶屋顶捕捉阳光，然后通过从屋顶到天花板的反射管将阳光转移到室内。对于大多数商用tdd, ESR薄膜被用于光转移管的内部，以实现高反射率(在可见光谱中反射高达99.7%)，从而提供最大的可见光。

在商用tdd的情况下，高镜面反射率是通过在光传输管内部使用ESR薄膜来实现的。这提供了最高的可见光，减少了太阳的热增益。TDD的光输出是高的，提供的光量与你期望从一个大许多倍的天窗得到的光量相同。日间照明设备可在白天关掉电灯，节省能源，减少环境污染。

测量的挑战

市售的分光光度计，难以验证ESR薄膜的性能。由于这样的膜被设计成达到在可见光谱范围内的超高反射率，入射角度，而根据光的偏振的不同状态，绝对可变角度反射附件和自动偏振附件的组合应被用来确定ESR影片。由于这些膜非常薄，用户将很难正确放置ESR膜的反射率样品夹具。需要这种技术，以确保膜的表面继续保持平于入射光束。

配备了通用反射附件（URA），珀金埃尔默LAMBDA™1050个使用3D（三个检测）技术。这种先进的研究紫外/可见/近红外光谱仪是适用于研究的ESR电影的特性。图4示出配备有URA附件的LAMBDA 1050的图像。

图4。LAMBDA 1050万能反射附件（URA）。

在Littrow双单色仪设计的全息光栅包含在LAMBDA™1050系统中，确保杂散辐射水平在UV/Vis范围内小于0.00007%T。PerkinElmer开发了独特的URA配件，用于高度精确的绝对镜面反射。提供从0°到70°的角度，市建局是机动化的，每增加0.5°，没有样品支架。这意味着，可以将样品平放于附件上方的测量板上。在这里，内部光学将光束导向一个测量端口(图5)。

图5。市建局配件的测量表面样本。利用内部运动光学，光束被定向到中心的测量端口。样品平放覆盖端口。

附件有自己的运动学检测器模块和路径长度补偿器，保持相同的路径长度和角度之间的背景和样品测量。基于ura的测量包括一个样本测量，它涉及到另一个样本反射，以及一个基线测量。当在样品和基线配置之间切换时，单个镜子被旋转，检测器组件被自动平移。如图6所示，这在70°入射测量的情况下得到了说明。

图6。图示为市区重建局在70度的样本及基线测量配置。

为了将光束引导到所述测量样品时，输入旋转镜和检测器组件被同时地平移，以维持与所述输入光束的相同的关联。整个光路继续保持相同，使得两个测量的比值提供了样品的反射率。获得精确的镜面反射率测量的一种方法是将样品平坦的URA的测量端口。这是因为，薄膜测量刚刚65μm，使得这些薄膜非常困难的在垂直样品架来测量常规绝对的镜面反射附件。

如果ESR薄膜被适当地放置在用于过滤器和玻璃的样品支架中，薄膜就不太可能对入射光束保持平坦。如果ESR薄膜不能与入射光束保持平坦，那么任何入射角和偏振态的测量结果都将是错误的。

对于Lambda系列，UVWinlab™V6软件与URA控件集成，允许用户确定测量点尺寸和角度序列。创建方法后，测量会自动进行。图7显示了UVWINLAB软件中的URA附件设置。在此页面上，可以添加测量角度，或者可以在样本表中引入一系列测量角度。可以控制测量端口束光斑尺寸。用户还可以利用URA附件改变样品上的梁点尺寸，范围为0.1 x 0.1至5.0 x 5.0mm，以0.1mm的增量。通过该范围，可以容易地容纳小型和复杂的样品。

图7。显示的是UVWinlab的通用反射率附件设置页面。除了测量角度之外，可以精细调节光束点尺寸。

此外URA安装，LAMBDA 1050的样品室区域还配备有自动偏振驱动附件，如图8。

图8。偏光镜驱动附件(左)和驱动附件安装在LAMBDA 1050样品室(右)。与此电动辅助极化角可以自动编程。

当安装有Glan-Taylor或Glan-Thompson方解石偏振晶体时，该偏振器驱动器允许样品梁的偏振状态在0-360度的范围内进行修改。在UVWinlab方法中，如果偏振器被设置为“样本表”，则在图8中标记为1。可以在样本表序列中方便地输入偏振角，允许自动操作。

使用Lambda 1050测量ESR膜

UVWinlab V6是用户友好的软件，主要用于操作LAMBDA 1050系列。它与Windows兼容^®8并利用先进的工作流程设计。定义样本表后，输入的基于URA的测量值将自动继续。对于每个角度，获得并自动获得并存储背景校正。从这些测量中获取的叠加数据在图9中示出，并且在图10中示出了光谱膨胀。

图9。使用LAMBDA 1050和URA附件采集的ESR薄膜样品的绝对反射光谱从1200到350 nm。使用了8度、15度、30度、45度和60度的市区重建局角度，光束光斑尺寸为4.0 x 4.0毫米，并使用去偏振光。

图10。在图9中所示的光谱的放大视图。

在本例中，使用UVWinlab V6软件通过数据处理方程测量可见范围内的平均反射率，测量结果为98% R或更高，如图11所示。然而，应该注意的是，反射率值会受到薄膜表面的微小颗粒以及ESR薄膜的轻微表面磨损的很大影响。URA配件不会分散，而是收集镜面反射。如果曲线在接近蓝色区域时减小，这可能是由于散射损失。

图11。计算平均值显示在表中

在ESR薄膜样本的下一个测量系列中，我们使用市建局的附件及装有Glan-Taylor方解石晶体和偏振器驱动的LAMBDA 1050系统，研究入射角和偏振光的影响。使用URA附件，在1200到350nm之间对ESR薄膜样品进行扫描，扫描角度为15°、30°、45°和60°，偏振角度为0°、30°、45°和90°。假设，如果ESR薄膜运行适当，无论偏振状态或入射角如何，都将有高的可见反射率。图12显示了从第二个测量系列中获得的数据。

图12。这里示出的是ESR膜样品在15,30,45和60度的发生率的角度的URA测量。每个URA角度以0,30,45和90度的偏振角测量。这示出了ESR膜样品如设计的那样，无论发生率和偏振状态如何，可见剩余的剩余效率。

结论

LAMBDA 1050以自动偏光器驱动及URA配件为特色，已被证明是研究ESR薄膜性能的有效工具。尽管存在偏振态和入射角，ESR薄膜的设计在可见光范围内提供了优良的反射率。为了实现ESR薄膜镜面反射率的精确测量，需要一个绝对可变角度镜面反射率附件，为了验证偏振响应，需要一个偏振器附件。

如以上所描述的，LAMBDA 950-1050，配备有机动化偏振器驱动附件和所述绝对角度可变机动URA附件使ESR膜的性能的自动评估。这些电影的精确测量反射率也有保证，由于市建局附件的独特设计。

这些信息已经从PerkinElmer提供的材料中获得、审查和改编。亚博网站下载

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